c++如何进行单元测试_c++ Google Test (gtest)框架使用指南【TDD】

google Test是c++主流单元测试框架，需正确链接libgtest和libgtest_main，用TEST宏定义用例，EXPECT_与ASSERT_断言区别在于是否终止执行，支持测试夹具、参数化测试及tdd流程。

在C++中进行单元测试，google Test（gtest）是最主流、最成熟的选择。它轻量、跨平台、支持断言、参数化测试、死亡测试等特性，非常适合TDD（测试驱动开发）实践。

一、快速安装与项目集成

windows下推荐用vcpkg：
vcpkg install googletest:x64-windows
linux/macOS可源码编译或用包管理器（如apt install libgtest-dev + 编译gtest主库）。

关键点：
• 不要只链接libgtest.a，必须同时链接libgtest_main.a（含main函数）或自己写main并调用::testing::InitGoogleTest
• CMake中推荐用find_package(GTest REQUIred) + target_link_libraries(your_test private GTest::gtest GTest::gtest_main)

二、写第一个测试用例

每个测试用例属于一个测试套件（Test Suite），用TEST(套件名, 用例名)宏定义：

#include <gtest/gtest.h> #include "my_math.h"  // 被测代码 <p>TEST(AddTest, PositiveNumbers) { EXPECT_EQ(add(2, 3), 5); EXPECT_NE(add(0, 0), 1); }</p><p>TEST(AddTest, NegativeNumbers) { ASSERT_GT(add(-1, -2), -10);  // ASSERT失败会终止当前测试函数 EXPECT_EQ(add(-1, -2), -3); }

说明：
• EXPECT_*：失败仅记录错误，继续执行后续断言
• ASSERT_*：失败立即返回，适合前置条件检查
• 常用断言：EQ/NE/LT/LE/GT/GE（值比较）、TRUE/FALSE、DEATH（检查崩溃）、NO_DEATH

三、组织更复杂的测试场景

• 测试夹具（Test Fixture）：当多个测试需要共享初始化/清理逻辑时，继承::testing::Test：

class StackTest : public ::testing::Test { protected:     void SetUp() override { stack = std::stack<int>(); }     void TearDown() override { /* 可选清理 */ }     std::stack<int> stack; }; <p>TEST_F(StackTest, PushAndTop) { stack.push(42); EXPECT_EQ(stack.top(), 42); }

• 参数化测试：对同一逻辑跑多组输入：

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class AddParamTest : public ::testing::TestWithParam<std::tuple<int, int, int>> {}; <p>TEST_P(AddParamTest, HandlesVariousInputs) { auto [a, b, expected] = GetParam(); EXPECT_EQ(add(a, b), expected); }</p><p>INSTANTIATE_TEST_SUITE_P(ValidCases, AddParamTest, testing::Values(std::make_tuple(1, 2, 3), std::make_tuple(-1, 1, 0), std::make_tuple(0, 0, 0)));

四、TDD工作流建议

• 先写一个失败的测试（红）→ 实现最小可行代码让它通过（绿）→ 重构（重构）
• 测试命名体现意图，如ParseEmptyString_ReturnsNull，而非test1
• 每个测试只验证一个关注点，避免“测试过载”
• 利用--gtest_filter=AddTest.*运行子集，--gtest_break_on_failure调试时中断

基本上就这些。gtest不复杂但容易忽略初始化和链接细节，跑通第一个测试后，后续就顺了。